ivdon3@bk.ru
Приведены результаты исследований этилсиликатов, используемых для улучшения свойств битумов. Бала проведена проверка совместимости этилсиликатов с битумами. Установлено, что с высокомарочными битумами совмещается меньшее количество этилсиликатов, чем с низкомарочными, с повышением марки этилсиликатов совмещается с битумом их меньшее количество. На основании ИК-спектров было показано, что химического взаимодействия между битумом и этилсиликатом не происходит, но проходит реакция гидролиза с образованием водородных связей. Установлено, что этилсиликаты одновременно выполняют в битуме пластифицирующий и структурирующий эффекты, за счет которых происходит увеличение морозостойкости полимербитумных композиций. Представлены разработанные требования к материалам гидроизоляционных конструкций грунтовых и бетонных сооружений. Даны рекомендации по применению этилсиликатов в гидроизоляционных мастиках и асфальтополимербетоне.
Ключевые слова: битум, этилсиликаты, совместимость, свойства, пластифицирующие и структурирующие добавки, гидроизоляционные мастики, асфальтополимербетон, ИК-спектры, грунтовые и бетонные сооружения
Показана целесообразность применения тонкомолотой минеральной добавки из обожженной аргиллитовой глины для производства жаростойких керамзитобетонов на основе портландцемента с рациональной дозой добавки 30…50% от массы вяжущего. Разработаны составы жаростойкого керамзитобетона с предельно допустимой температурой применения И10 классов по прочности на сжатие до В15 и средней плотностью до 1500 кг/м3. Обоснована эффективность технологии получения жаростойкого керамзитобетона с использованием предварительного форсированного электроразогрева бетонной смеси до 60оС и определены рациональные технологические параметры электроразогрева. Остаточная прочность жаростойкого керамзитобетона, полученного по разработанной технологии, после кратковременного нагрева до 1000оС превышает 0,65 от начальной, что выше значений для аналогов по СП 27.13330.2017. Коэффициент линейного температурного расширения разработанных жаростойких керамзитобетонов в диапазоне температур 200…1000оС изменяется в пределах 2…5,8ˑ10-6 1/оС. Повышение коэффициента теплопроводности исследованных бетонов с ростом температуры до 1000оС составляет до 34%. Термостойкость жаростойкого керамзитобетона при 800оС, полученного по технологии предварительного форсированного электроразогрева смеси, составила соответственно 12, 14 и 15 воздушных теплосмен при температуре предварительного форсированного электроразогрева 60, 80 и 90оС.
Ключевые слова: жаростойкий керамзитобетон, тонкомолотая минеральная добавка, аргиллит, коэффициент теплопроводности, коэффициент линейного температурного расширения, остаточная прочность
Цель обзора – формирование информационной основы для критического анализа целесообразности частного инвестирования разработок. Широкие возможности выбора конкретных компонент огнезащитных покрытий, разнообразие механизмов их действия определяют факториальное количество их возможных сочетаний. Различные свойства этих компонент и сложность их взаимодействий не позволяют однозначно оценивать результаты их введения в состав композиции до проведения экспериментов при разработке новых материалов.Высокая неопределенность прогнозирования перспектив конкретных разработок. стимулирует развитие методов симуляции составов и технологий изготовления покрытий, прогнозирования их эффективности. Для обоснования венчурных инвестиций рекомендуется более тщательное выполнение оценки перспектив разработки. Одним из дополнительных подходов, способных повысить ее достоверность, является использование нетрадиционных специализированных методов исследования патентной.
Ключевые слова: огнезащитные покрытия, формирование информационной основы для критического анализа целесообразности частного инвестирования разработок, оценка перспектив разработки
1.3.16 - Атомная и молекулярная физика , 2.1.5 - Строительные материалы и изделия
Статья посвящена вопросу повышения эффективности систем вентиляции путем применения нового типа воздуховодов. Основным преимуществом микроперфорированных текстильных воздуховодов является возможность подачи свежего воздуха ламинарными микроструями в зону дыхания человека. Отмечена необходимость в адаптации существующих методик расчета основных параметров струй для ламинарного режима. В статье представлены результаты по разработке математической модели стационарного пограничного слоя для численного расчета движения и тепломассобмена воздуха в ламинарной микроструе. Выведен дискретный аналог обобщенного дифференциального уравнения, на основе которого разработан программный комплекс, позволяющий определять основные параметры ламинарных микроструй. Выполнена верификация разработанного программного комплекса, расхождение с известным инженерным методом составило менее 3%.
Ключевые слова: математическое моделирование, воздухообмен, текстильный микроперфорированный воздуховод, микроперфорация, ламинарная струя, метод контрольного объема, круглая струя, микроструя
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.1.5 - Строительные материалы и изделия
Перспективным направлением повышения долговечности и транспортно-эксплуатационных показателей автомобильных дорожных покрытий является применение модификаторов, в том числе и на основе серы в качестве компонента асфальтобетонной смеси. Однако, сера и ее токсичные газы являются активными веществами, способными вступать в химические взаимодействия со наполнителями с образованием водорастворимых сульфидов кальция и магния CaS и MgS. Этот процесс проводит к разрушению дисперсной фазы и снижению водостойкости сероасфальтобетона. Перспективным направлением, получившим широкую апробацию при изготовлении полимерных композитов, является аппретирование поверхности наполнителя, которое позволяет предотвратить образование водорастворимых сульфидов. Аппреты образуют непроницаемой для серы оболочки, которая предотвращает её химическое взаимодействие с дисперсной фазой. В качестве аппретов предлагаются следующие компоненты: Полиметилсилоксан (ПМС-100), каучук СКДН-Н, золь кремниевой кислоты в среде, содержащей наночастицы Fe(OH)3 и золь гидроксида железа (III).
Ключевые слова: сероасфальтобетон, асфальтобетон, водостойкость, прочность, серобитумные вяжущие, наноразмерная добавка
Приводятся результаты исследования допустимых продольных осевых и фибровых напряжений при различных характеристиках систем газораспределения и газопотребления.
Ключевые слова: полиэтиленовый газопровод, продольное осевое напряжение, продольное фибровое напряжение, деформация газопровода, оптимальный радиус изгиба газопровода
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.5 - Строительные материалы и изделия
В работе представлены результаты исследований характеристик полимерного покрытия для защиты стальных и бетонных поверхностей на основе низкомолекулярного диметилсилоксанового каучука СКТН-А. Для холодного отверждения связующего и его модификации применялся отвердитель МСН-7-80, дополнительной функциональной добавкой являлся гальванический шлам, прокаленный при 1000 °C и измельченный до размера частиц не более 40 мкм. Установлено, что входящий в состав МСН-7-80 полиметилсилазан повышает прочностные характеристики покрытия, особенно его когезионную прочность, при уменьшении водопоглощения за счет повышения гидрофобности поверхности. В свою очередь, гальванический шлам повышает механическую прочность при ударе. Методом биотестирования по смертности дафний Daphnia magna Straus, подтверждена экологическая безопасность полученного материала. В результате сравнения с близким по составу и назначению защитным покрытием выявлено, что покрытие, полученное в данной работе, превосходит его по прочностным и адгезионным характеристикам. Разработанная полимерная композиция может быть использована для защиты стальных и бетонных поверхностей в строительстве и машиностроении от ударных воздействий и влаги, в т.ч., в экстремальных условиях высоких или низких температур и при контакте с агрессивными средами.
Ключевые слова: полимерная композиция, защитное покрытие, кремнийорганическое связующее, гальванический шлам, полиметилсилазан, холодное отверждение
В статье представлено технико-экономическое обоснование применения трубопровода изопрофлекс-115А на основе тепловых и гидравлических расчетов существующих тепловых сетей г.Саранск. При моделировании двух вариантов (трубопроводные сети из стали в пенополиуретановой изоляции и полимерные трубопроводы «изопрофлекс-115») трубопроводов использовалась одна и та же методика. Анализ результатов расчета самого протяженного участка тепловой сети показал, что трубы ИЗОПРОФЛЕКС в среднем, имеют трехкратный резерв пропускной способности по отношению к стальной трубе. Применение современных систем трубопроводов изопрофлекс-115А позволит обеспечить качественное и бесперебойное теплоснабжение потребителей, повысить энергетическую безопасность и энергоэффективность, снизить аварийность систем теплоснабжения и улучшить финансовые показатели деятельности теплоснабжающих организаций.
Ключевые слова: тепловые сети, трубопровод, резерв, пропускная способность, теплоснабжение, потребитель, изоляция, электронная модель, изопрофлекс-115А, Zulu Thermo
Изоляционные материалы широко используются в нефтехимической, энергетической и других отраслях промышленности. Теплоизоляционные материалы играют важную роль в энергосбережении систем централизованного теплоснабжения и в строительном секторе. В данной работе экспериментальным методом определено влияние цикла смачивания и сушки на теплопроводность и плотность теплоизоляционных материалов. Теплопроводность изоляционных материалов определялась методом защищенной горячей пластины. Установлено, что после четырех циклов смачивания и сушки теплопроводность и плотность теплоизоляционных материалов повышается до 2 и 2,5 раз соответственно.
Ключевые слова: теплопроводность теплоизоляционных материалов, плотность теплоизоляционных материалов, увлажнение теплоизоляционных материалов
В статье в качестве максимальной плотности предложено принять плотность частиц грунта, определение которой не требует наличия сложного оборудования, определяется в лаборатории с помощью пикнометра, при этом плотность частиц грунта является достаточно стабильной величиной, зависящей только от состава грунта. В результате разработан более совершенный метод оценки степени уплотнения песчаных грунтов за счет использования в качестве максимальной плотности грунта плотности частиц грунта и статистических зависимостей без непосредственного определения в лаборатории максимальной плотности и оптимальной влажности грунта по ГОСТ 22733-2016. На основе исследований БелдорНИИ, в качестве максимальной плотности предложено принять плотность частиц грунта, определение которой не требует наличия сложного оборудования.
Ключевые слова: автомобильная дорога, грунт, уплотнение грунтов, состав грунта, дорожное покрытие, дефекты дороги, келейность, строительство дорог, метод, пикнометр
2.1.5 - Строительные материалы и изделия , 2.1.7 - Технология и организация строительства
Рассматривается опыт стандартизации в области модульного строительства и зданий заводской готовности Китая, США, Канады, Великобритании, Франции, Нидерландов, Германии и других. Произведен анализ действующей в РФ профильной нормативно-технической документации (НТД). Анализ отечественной и зарубежной НТД показал, что единого подхода к нормированию рассматриваемой предметной области не существует. В настоящее время необходима актуализация НТД РФ в области модульного строительства. По результатам анализа и обобщения мировой практики в области модульного строительства, разработаны рекомендации и предложения в части работы с терминами и определениями, предложены варианты развития НТД РФ в области модульного строительства и темы работ для развития регулирования модульного строительства.
Ключевые слова: модульное строительство, быстровозводимые здания, здания заводской готовности, научно-техническая документация
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.5 - Строительные материалы и изделия
Исследовано влияние свойств основания и условий выдерживания на прочность сцепления с основанием модифицированных строительных растворов, полученных из сухих строительных смесей с содержанием 1-3 % редиспергируемых полимерных порошков. Выявлено снижение прочности сцепления модифицированного строительного раствора со стандартным бетонным основанием в среднем до значений 0,45-0,8 относительно нормальных условий твердения при выдерживании в условиях повышенной температуры по ГОСТ Р 56387-2018 и до 0,4-0,55 при циклическом нагревании до 60оС в зависимости от свойств цемента, вида и дозировки РПП. Относительная прочность сцепления с керамогранитом в тех же условиях составила 0,3-0,65 и 0,2-0,8 соответственно. Прочность сцепления модифицированных строительных растворов при твердении в нормальных условиях относительно прочности сцепления со стандартным бетонным основанием ориентировочно составляет: с кирпичом силикатным от 30 до 50%, с кирпичом керамическим от 65 до 80%, с газобетоном примерно 50%, с керамогранитом от 9 до 18%. Рекомендуемая начальная дозировка редиспергируемых полимерных порошков для сухих строительных смесей для обогреваемых полов 1,5%.
Ключевые слова: модифицированные строительные растворы, редиспергируемые полимерные порошки, прочность сцепления с основанием, предел прочности при изгибе, температура
Показана возможность оценки качества лакокрасочных покрытий путем анализа состояния поверхности изделий цифровыми методами. В условиях промышленного предприятия проведен сравнительный анализ состояния покрытий АК-1301 и Tikkurila Metallista, подвергнутых воздействию агрессивных сред: воды, бензина. По цифровым изображениям поверхности проведена оценка адгезионной прочности и поверхностной пористости покрытий в состоянии «до-после» воздействия сред. Показано, что наиболее высокой адгезионной прочностью и химической стойкостью к воде и бензину обладает автоэмаль АК-1301.
Ключевые слова: лакокрасочное покрытие, адгезия, поверхностная пористость, агрессивная среда, цифровое изображение, пиксель
2.1.5 - Строительные материалы и изделия , 2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации
Приводятся результаты исследований дорожного асфальтополимербетона (АПБ), который предполагается использовать в Сибирском регионе, в частности, в г. Красноярске и Красноярском крае. Для приготовления асфальтобетона применялась полимерная добавка в виде термоэластопласта марки ДСТ-30. Представлены результаты исследований с помощью ИК-спектроскопических методов процессов взаимодействия битума и ДСТ, растворенного в индустриальном масле. Установлено, что изменение физических свойств битума при введении в его состав добавки ДСТ является следствием химического взаимодействия в изучаемом композиционном вяжущем. На ранее разработанном составе полимербитумного вяжущего (ПБВ) приготовлены горячие асфальтополимербетоны. Даны рекомендации по заводской технологии приготовления асфальтобетона. Полученные составы предложены для производственного внедрения дорожным организациям г. Красноярска.
Ключевые слова: полимербитумное вяжущее, асфальтополимербетон, термоэластопласт, составы, свойства, эксперимент, индустриальное масло, уравнения регрессии
В статье описаны методы выравнивания перепадов температур в материале после предварительного нагрева в зоне подогрева. Разработан режим изменения температур материала и печного канала. Установлены оптимальная длина зоны обжига и время прохода материала, при которых поддерживается постоянная температуре на поверхности материала. Приведены величины для оптимизации основных параметров.
Ключевые слова: обжиг, туннельная печь, выравнивание температур
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.1.5 - Строительные материалы и изделия
В работе представлены результаты исследования влияния оксида церия на процесс спекания и основные физико-химические свойства керамики на основе малопластичной глины с добавлением борной кислоты. Разрабатываемую керамику получали полусухим прессованием при максимальной температуре обжига 1050 °C. Совместное введение оксида церия с борной кислотой способствует жидкофазному спеканию, самоглазурованию поверхности керамики и эффективному заполнению пор и пустот в ней стекловидной фазой. При этом оксид церия повышает тугоплавкость и химическую стойкость стекловидной фазы и выравнивает коэффициенты теплового расширения между кристаллическими и аморфными фазами в составе керамики. Установлено количество оксида церия, позволяющее оптимально повысить термостойкость, химическую стойкость и прочность керамики. Практическое применение разработанного состава шихты позволяет применять сырье малой пластичности в производстве качественной керамики для футеровки аппаратов и оборудования, облицовки промышленных зданий и сооружений и др. изделий, испытывающих механические нагрузки при многократном и резком изменении температур, а также при контакте с агрессивными средами.
Ключевые слова: керамика, термостойкость, химическая стойкость, самоглазурование, малопластичная глина, оксид церия, борная кислота
Исследовано водопоглощение фиброгипса модифицированного комплексной добавкой. Целью исследования являлось определение влияния и дозировок, составляющих комплексной добавки на водопоглощение фиброгипса. Для выполнения работы использовался строительный гипс и комплексная модифицирующая добавка, состоящая из следующих компонентов: полипропиленовая фибра, тонкодисперсный инертный наполнитель, суперпластификатор и редеспергируемый полимерный порошок. Для проведения исследований было проведено планирование эксперимента и применен центральный композиционный план. Полученные результаты исследований позволили рассчитать и проанализировать описательные статистики. Выявлено положительное влияние исследованных факторов на снижение водопоглощения. Установлено, что расход тонкодисперсного инертного наполнителя и суперпластификатора способствуют уменьшению водопоглощения фиброгипса. Анализ и обработка данных проведенных исследований позволили получить математическую модель влияния расходов компонентов комплексной добавки на водопоглощение фиброгипса и выявить состав фиброгипса имеющий наименьшее водопоглощение. Полученная модель позволила спрогнозировать состав с наименьшим водопоглощением.
Ключевые слова: фиброгипс, водопоглощение, комплексная добавка, модифицированный, центральный композиционный план, модель, эффективность добавки
Способом закрепления грунтов является инъекционное заполнение пустот, которое производят вяжущими материалами - цементами, глинами, битумами и т.д., а в качестве инертных наполнителей используют песок, опилки, суглинки, суспензии. Улучшить качество цементных композитных растворов можно за счет использования армирующих добавок, что в последующем обеспечит высокую степень надежности, безопасную эксплуатацию объектов. В работе рассмотрена возможность вовлечения нанодобавок в тампонажные композиции, такие, как алюмосиликаты, в частности бемит. Проведены исследования процессов твердения композитных растворов в присутствии бентонита марки П1Т1 с различным содержанием бемита. Определена концентрация бемита, при которой скорость твердения композитного раствора максимальна. С целью цементосбережения исследовали влияние поверхностно-активного вещества на прочность композитного раствора. Установлено, что 20% введение поверхностно-активного вещества в композитные раствор дает прочность, практически совпадающую с нулевым образцом.
Ключевые слова: безопасная эксплуатация, тампонажные композиции, бемит, поверхностно-активные вещества, прочность, структурообразование, оптимальная концентрация, наносистема, модификатор, цемент
2.1.5 - Строительные материалы и изделия , 2.1.7 - Технология и организация строительства
В данной статье рассмотрено влияние нанотехнологий на развитие огнезащитных материалов в области строительства. Изложены общие положения нанотехнологии и нанокомпозитов, их характеристика и классификация. Представлены примеры использования нанотехнологий для создания огнестойких материалов и их непосредственное применение в строительстве. Приведены основные проблемы нанокомпозитов, решение которых позволит вывести пассивную противопожарную защиту зданий и сооружений на новый уровень.
Ключевые слова: противопожарная защита, огнестойкий материал, нанотехнология, нанокомпозит, композиционный материал, композит, полимер, материал
В статье рассматривается процесс релаксации волокнистого материала после того, как завершается действие на него нагрузки. Построена простая модель процесса релаксации в виде экспоненциальной функции, достаточно точно описывающая этот процесс. Определено, что оценки времени релаксации являются робастными по отношению к распределениям параметров. Построенные модели релаксации дают возможность оценить величину остаточной относительной деформации, соответствующей пластической деформации материала.
Ключевые слова: релаксация, деформация, волокнистый материал, робастность, метод Монте-Карло, экспоненциальная модель, регрессия
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.1.5 - Строительные материалы и изделия
В работе представлены результаты исследования, проведенного для химически и термически стойкой керамики, полученной из малопластичной глины с использованием борной кислоты в роли плавня, оксида циркония и гальванического шлама в качестве функциональных добавок. Исследуемая керамика получена по технологии полусухого прессования при максимальной температуре обжига 1050 оС. Установлены зависимости физико-механических свойств керамики от содержания в шихте оксида циркония и гальванического шлама. Оксид циркония способствует жидкофазному спеканию, уплотнению и повышению прочности, а гальванический шлам проявляет порообразующее действие из-за карбоната кальция и гидроксидов тяжелых металлов в его составе. При этом влияние гальванического шлама на физико-механические свойства ниже, чем у оксида циркония. Установлены количества исследуемых добавок, позволяющие получить высокие значения эксплуатационных свойств и применять полученную керамику в производстве футеровочных и других керамических изделий специального назначения.
Ключевые слова: термостойкая керамика, кислотоупорная керамика, самоглазурование, малопластичная глина, гальванический шлам, оксид циркония, борная кислота
Представлены результаты технического обследования конструкций здания, признанного ветхим и подлежащим реконструкции при положительном заключении строительно-технической экспертизы. Разработана программа комплексной технической диагностики, включающая регламент необходимых экспертно-проверочных работ, методов и методик обследования, рекомендации по выбору современных технических средств измерений и приборов. Установлена категория технического состояния здания и разработаны рекомендации по усилению монолитных железобетонных плит перекрытия.
Ключевые слова: строительно-техническая экспертиза, техническое обследование, дефекты, неразрушающие методы контроля, заключение экспертизы
Приводятся результаты исследований полимербитумного вяжущего (ПБВ) для получения асфальтополимербетона. Для приготовления ПБВ использовался термоэластопласт ДСТ-30 Воронежского завода синтетического каучука. Для снижения стоимости, ускорения процесса приготовления и улучшения свойств ПБВ была разработана технология введения ДСТ в битум. Было предложено вначале ДСТ растворять в индустриальном масле ИМ-20. Оптимальное соотношение между ДСТ и маслом определялось с использованием метода полного факторного эксперимента. В качестве выходных параметров были выбраны основные свойства. Был получен оптимальный состав ПБВ. Он был приготовлен в лабораторных условиях, определены его свойства, которые сравнивались с требованиями. Разработанный состав ПБВ был рекомендован дорожным организациям Красноярского края для производственного внедрения.
Ключевые слова: полимербитумное вяжущее, асфальтополимербетон, термоэластопласт, составы, свойства, эксперимент, индустриальное масло, уравнения регрессии
Декоративные материалы, применяемые в настоящее время для придания архитектурной выразительности зданиям и сооружениям, имеют различные составы, включающие в себя цемент, заполнители, пигменты. Для получения изделий с высокими декоративными показателями необходимо выбирать компоненты таким образом, чтобы в результате эксплуатации сохранились декоративные свойства, обеспечивающие качество фасадной поверхности. Качество заполнителей и технология производства изделий важны на всех этапах производства.
Ключевые слова: бетон, отделочные материалы, искусственный камень, раствор, декоративная облицовка, деформация, пигменты, заполнители
Одним из важных компонентов строительных смесей и бетонов является песок. Песок является самым доступным сырьевым материалом, но во многих странах добыча песка наносит вред экологии или является дефицитным материалом. Некоторым странам приходится закупать песок. Для замены строительных песков предлагается различные отходы при дроблении и помоле, отсевы бетонного и кирпичного лома. Пустынный песок не всегда подходит для строительных смесей из-за своих физических свойств. Техногенные пески очень различаются по своему происхождению, условиям формирования химическому и минеральному составу, строению и свойствам. Для определения применимости заменителя песка требуется проводить исследования как самого техногенного песка, так и изделий на его основе.
Ключевые слова: добыча песка, техногенные пески, отсев дробления бетонного лома, отсев дробления кирпичного лома, отходы обогащения